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煤气专业安全知识讲座煤气生产、净化、输配及利用设施工艺装备不断改进、大型化煤气生产、净化、输配及利用设备设施的事故隐患较多、严重煤气安全事故时有发生煤气事故特点：类型多、性质严重煤气事故衍生毒物危害大、污染环境煤气安全专业管理水平仍待提高几个关键点煤气的三大危害是：易燃、易爆、易中毒。处理煤气过程中必须严格遵守的三项基本原则：切断来源、不动火、大敞开。使用煤气时应坚持三条原则：不泄漏、保正压、先给火。常用术语：压力、温度、密度（重度）、湿度、流量、流速、阻力损失等；煤气安全措施煤气的生产与使用以安全为前提煤气的安全措施：安全技术措施和安全管理措施安全管理制度：安全生产责任制、安全教育培训制度、安全检查及隐患整改制度、安全技术措施计划制度及事故管理制度安全管理措施：⑴、贯彻执行安全生产的法律法规；⑵、建立健全各项规章制度；煤气管理规定、工作票制度⑶、加强煤气防毒防火防爆管理；⑷、煤气调度管理；⑸、安全标志和安全色管理；警告标志、煤气管道标志⑹、煤气标准化班组建设；安全台帐、安全月、周例会等⑺、安全文化建设；各种形式的安全教育活动安全技术措施1、钢铁企业富产煤气介绍；2、煤气常见事故、预防及处理；3、常用煤气设施；4、关于煤气停送气的有关问题；5、关于对煤气设施进行检修的相关问题；煤气的含义通常所说的煤气指人工煤气，含有多种气体成分，为可燃性混合气体。通常指由固体燃料（或重油）经干馏、气化或其他方法所获得的气体产物，主要成分为可燃气体，如氢、一氧化碳、碳氢化合物等，并含有氮、二氧化碳等不可燃气体。有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气、水煤气、油煤气等。1、钢铁企业富产煤气介绍1.1、煤气种类及性质1.1.1、高炉煤气的主要性质：高炉煤气的主要性质是无色、无味、有毒的可燃气体，比重0.9~1.1，其发热量为800~1000kcal/Nm3，理论燃烧温度为1500℃左右，着火温度730℃左右，爆炸极限为30.8%~89.5%。高炉煤气与空气或氧气混合成一定比例，遇明火或700℃左右的高温就会爆炸。1.1.2、焦炉煤气的主要性质：焦炉煤气的主要性质是无色、有臭味、易爆炸的有毒气体，比重0.3623，发热量为4000~4500kcal/Nm3，着火温度550~650℃。理论燃烧温度为2150℃左右，焦炉煤气与空气或氧气混合成一定比例，遇明火或550℃左右的高温就会发生强烈的爆炸，爆炸极限为4.5%~35.8%。焦炉煤气中的CO含量比高炉煤气少，但也会造成人身中毒。1.1.3、转炉煤气的主要性质：转炉煤气的成分，在吹炼周期内，不同时期有所不同，而且与回收设备及回收时的操作条件有关。转炉煤气是无色、无味、剧毒的易燃易爆气体，热值1600～2380kcal/Nm3，着火温度530℃，爆炸极限18.2～83.2%。转炉煤气的理论燃烧温度比高炉煤气高。1.1.4、常见煤气的成分见图片说明1.1.5、有关单一气体的知识⑴、一氧化碳（CO）：无色、无臭，分子量28，密度1.25kg/m3，自燃点608.89℃，遇明火或热会爆炸，毒性极强。⑵、二氧化碳（CO2）：无色、无臭，不可燃，大气中含有0.03%，能溶于水（生成碳酸H2CO3），分子量44，密度1.977kg/m3，高浓度时会刺激呼吸系统，引起呼吸加快、困难，并有窒息、中毒的危险。⑶、氢气（H2）：无色、无臭，分子量2，密度0.0899kg/m3，难溶于水，着火温度580～590℃。⑷、氮气（N2）：无色、无臭，分子量28，密度1.25kg/m3，化学性质不活泼，不燃烧，空气中含量增加时会造成窒息。⑸、氧气（O2）：无色、无味、助燃，分子量32，密度1.429kg/m3，空气中含有21%。⑹、硫化氢（H2S）：无色、有恶臭味、可燃，分子量34，密度1.539kg/m3，能溶于水和乙醇，自燃点260℃，遇热、明火或氧化剂易着火，毒性极强。⑺、甲烷（CH4）：无色、有微量葱臭味，分子量16，密度0.715kg/m3，难溶于水，遇空气混合可形成爆炸性气体，着火温度650～750℃，火焰为微弱亮光，空气中浓度达25%～30%时易中毒。1.2、富产煤气生产及净化工艺1.2.1、高炉煤气高炉煤气的产生贯穿高炉生铁冶炼的全过程，各种参与物质在炉内各区域进行复杂的物理和化学过程，最终在炉底形成生铁和炉渣，在炉顶产生出高炉煤气。影响高炉煤气成分的因素：炉内煤气的利用情况、鼓风成分、喷吹物成分、燃料比。高炉煤气的产量主要决定于鼓风量。高炉煤气的净化除尘：干法除尘（袋式除尘器、重力除尘器、旋风除尘器、电除尘器）和湿法除尘（双文管除尘器、比肖夫除尘器）。安钢各高炉的除尘净化工艺流程图1.2.2、焦炉煤气焦炉煤气是焦炭生产时的副产品。焦炭生产分洗煤、配煤、炼焦和产品处理四个过程，炼焦是在焦炉的炭化室内进行，煤是在与空气隔绝的条件下由两侧燃烧施供给热量进行干馏，虽温度升高，煤经历干燥，预热（50～200℃）、热分解（200～300℃）、软化（300～500℃）、半焦（500～800℃）、成焦（900～1000℃）。而后经冷却即为成品焦，炼焦过程生成的煤气由炉顶上升管引导到回收系统。焦炉煤气生产净化工艺流程见图说明。1.2.3、转炉煤气转炉从高炉接受载有能量的铁水，铁水热能（1200～1300℃）和C、Si、P、Mn、Fe等元素的化学能，其中以C元素为主，影响转炉煤气的产生。一般铁水含C元素4%。在氧气顶吹转炉炼钢过程中，含氧量高达99.2%以上的氧气流吹炉内，使得Si、P、Mn、Fe等元素氧化，C元素也被氧化，即进行脱碳，一般含炭量由4.3%降到0.2%，整个吹炼期只有10%～20%的碳燃烧变成CO2，其余的碳则氧化成CO。一个吹炼期可获得含CO平均高达70%的转炉煤气。“OG法”转炉煤气回收系统全称为“转炉煤气二文一塔、湿法、高压冷却除尘回收系统”。转炉煤气生产净化工艺流程见图说明2、煤气常见事故、预防及处理2.1、煤气爆炸事故2.1.1、关于煤气爆炸的几个概念煤气爆炸的机理：爆炸是系统的一种非常迅速的物理和化学的能量释放过程，在这个过程中，系统内物质所含的能量迅速转变为机械能以及热和光的辐射。爆炸具有三大特征，即：放热性、瞬时性和放出大量气体。爆炸分为物理性爆炸、化学性爆炸和原子爆炸（核爆炸）。煤气（可燃气体）与助燃气体按一定比例范围混合、在着火源的作用下发生急剧的化学反应，释放出大量的能量，使气体体积突然膨胀引起冲击波的现象称为煤气爆炸。煤气爆炸属于化学爆炸中的气相爆炸。其爆炸最大压力可按下式计算：P最大＝（T最高/T0）·P0·（n/m）式中：P最大——爆炸后最大压力，MPa；P0——爆炸前压力，MPa；T最高——爆炸后气体温度，K；T0——爆炸前气体温度，K；M——爆炸前气体摩尔数，mol；N——爆炸后气体摩尔数，mol。爆燃与爆轰的含义：爆燃与爆轰都属于化学爆炸现象。爆速低于音速的称为爆燃，一般爆速在0.3～10m/s范围。爆速达到音速或以上，甚至高达数千米，压力达到十几甚至几十大气压的称爆轰。爆轰一般在可燃气体浓度达到一定范围时发生，在具有足够大的直径和比较长的管道内也能发生，这是因为着火介质的冲击波被迫的温度、压力和密度急剧增大、使燃烧的化学反应加速所致。非化学爆炸：非由于化学反应而引起的爆炸。如高压容器因内压过高所造成的爆炸以及核裂变形成的不受控制的链式反应和核聚变反应所形成的爆炸，均为非化学爆炸。泄压面积：具有爆炸危险的生产厂房，为防止爆炸时造成大的破坏，设置轻质屋盖，易于泄压的门、窗，轻质墙体等泄压处的总面积称为泄压面积。混合气的爆炸极限在安全工作中的作用：⑴、爆炸极限可用于评定可燃气体的火灾危险性的大小。可燃气体的爆炸下限愈低，爆炸浓度范围愈大，爆炸危险性就越大。例如乙炔的爆炸极限为2.5%～82%，氢的爆炸极限为4.1%～74%，氨的爆炸极限为15%～27%，其爆炸危险性排序为乙炔＞氢＞氨。⑵、爆炸极限可作为确定可燃气体危险性类别的标准，爆炸下限小于10%的可燃气体，其火灾危险性列为甲类；爆炸下限大于10%的可燃气体，其火灾危险性列为乙类。⑶、可用于确定建筑物的耐火等级，评定气体生产、储存的火险类别既涉及厂房通风系统、防爆电器的选型等。⑷、爆炸极限可作为制定安全生产操作规程的依据。影响混合气的爆炸极限的主要因素：⑴、初始温度；⑵、初始压力；⑶、点火源；⑷、氧含量；⑸、惰性气体；⑹、容器；⑺、湿度；⑻、火焰传播速度；（根据情况可以详细介绍）2.1.2、产生煤气爆炸的原因⑴、生产的设备由于停电、操作失误等原因，使设备内的压力降到零或负压，使空气吸入造成混合气体达到爆炸极限遇到明火产生爆炸。⑵、煤气设备检修时，煤气未吹扫干净又未做化验，急于动火造成爆炸。⑶、堵在设备上的盲板，由于年久腐蚀造成泄漏，动火前又未实验，造成爆炸。⑷、炉窑等设备正压点火。⑸、违章操作，先送煤气，后点火。⑹、强制供风的炉窑，如鼓风机突然停电，造成煤气倒流，也会发生爆炸。⑺、焦炉煤气管道及设备虽已吹扫，并检修合格，如果停留时间长，设备内的积存物受热挥发，特别是萘升华气体与空气混合达到爆炸范围，遇火同样发生爆炸。⑻、烧嘴关闭不严，煤气泄漏炉内，点火前未对炉膛进行通风处理。⑼、在停送煤气时，没有按规章办事，或停煤气时，没有把煤气彻底切断，又没有检查就动火。⑽、烧嘴点不着火，再点火前对炉膛未作通风处理。⑾、煤气设备（管道）引上煤气后，未作爆发试验，急于点火。2.1.3、如何预防煤气爆炸为了防止煤气爆炸，操作人员首先要杜绝煤气和空气的混合气体的产生，其次是避免高温和火源接触，因此要做到如下几点：⑴、切断煤气来源必须有可靠的切断装置。⑵、对煤气设备的煤气处理一定要干净，并做连续三次爆发实验合格或含氧量分析合格。⑶、对要点火的炉子需要作严密的检查，如开闭器是否漏气，烟道阀门是否全部开启，确保炉膛内形成负压，方可点火。如点火后又熄灭了需要再次点火时，应立即关闭烧嘴阀门，对炉膛内仍需要作负压处理，待煤气吹扫干净后，再点火送煤气。⑷、煤气用户压力低于500Pa时，各用户应立即止火，停止燃烧，以防止回火爆炸。⑸、在可靠切断煤气来源的煤气设备上动火时一定要办动火证，经化验合格和安全主管部门同意后，方可动火。2.1.4、煤气爆炸事故的处理⑴、对已爆炸的煤气设施，应立即切断煤气来源，迅速把煤气处理干净，防止第二次爆炸。⑵、对出事地点应加强警戒，以防止煤气中毒事故。⑶、在爆炸地点40ｍ以内禁止火源，以防发生煤气着火事故。⑷、迅速查明爆炸原因，在查明原因之前，不准送煤气。⑸、一般爆炸事故发生后往往发生着火，因此不能把煤气切断，而应降压按着火处理，待火熄灭后，再切断煤气以防再次爆炸。⑹、组织人员进行抢修，尽快恢复生产。（煤气爆炸事故案例）2.2.1、关于煤气中毒的几个概念2.2、煤气中毒事故中毒的含义：中毒物引起疾病称为中毒。物质进入机体，达到一定量，能于机体组织发生生物化学或生物物理学变化，干扰或破坏机体的正常生理功能，引起暂时性或永久性的病理状态，甚至危及生命。该物质称为毒物。化学物质的毒性分为：剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒五级。煤气毒性成分：煤气中除一氧化碳、二氧化碳为毒性成分外，其他成分如：饱和烃类物质（CmHn）、苯（C6H6）、硫化氢（H2S）、氨（NH3）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOX）、氰化氢（HCN）都属于毒性成分，进入机体不同量都会有不同的中毒临床表现。煤气使人中毒的机理：因为煤气中含有大量的CO，而CO是无色无味的气体，化学活动性很强，能长期与空气混合在一起。CO被吸入人体后与血液中的血红蛋白结合，使血色素凝结，破坏了人体血液的输氧机能，阻碍了生命所需要的氧气供应，使人体内部组织缺氧引起中毒。CO与Hb(血红蛋白)结合成HbCO，CO与Hb之间的亲和力要比O2与Hb之间的亲和力大200～300倍。国标工业企业煤气安全规程规定：作业